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时间:2018-09-14
《高管薪酬及其与公司业绩相关性的影响因素——基于上市公司的实证研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高管薪酬及其与公司业绩相关性的影响因素——基于上市公司的实证研究-1-三相电压型Z源AC/AC风力发电变换器摘要:本文提出了三相电压型Z源AC/AC风力发电变换器。三相电压型Z源AC/AC变换器通过实时检测输入电压并调节占空比从而得到稳定的输出电压。仿真结果验证了理论分析的正确性。关键词:风力发电;Z源;变换器;拓扑;占空比中图分类号:TM46,TM6141.引言随着矿石能源的日渐耗尽和环境保护要求的日益提高,开发纯净无污染的可再生能源已成为当务之急。风能作为一种可再生能源近年来受到广泛的重视[1]。但是,当风速变化时发电机输出电压也
2、随之波动。风速在3米/秒到17米/秒变化时,电压波动在60伏到400伏之间。传统的BOOST电路当升压因子足够大的时候,主开关的导通比非常接近1,此时实用电路会遇到控制、热、效率等方面的一系列问题。故实用输出电压很有限;在蓄电池储能过程中,能量还会有很大损失。矩阵变换电路电压利用率仅为0.866,难以将中低风速下发出的电能注入电网。Z源变换器[2~5]可以从概念和理论上突破传统BOOST拓扑的局限。它允许直通零电压的存在,在每个正弦周期中直通零电压所占的占空比D在小于0.5的情况下,就可以在理论上输出任意直流电压、实际上输出较高的直流
3、电压。本文利用新型的Z源变换器的优点,将它应用到风力发电变换器中,直接升压并逆变得到恒定电压值的交流电。2.电路拓扑图1给出了三相电压型Z源AC/AC风力发电变换器电路拓扑。它在传统的三相桥式不可控整流电路和三相电压型桥式逆变电路中间加入了一个IGBT和一个Z源网络。Z源网络提供了一个独特的LC网络,由两个电感和两个电容器组成,具有储能和滤波的作用,同时实现升压功能。由于风速的不确定性,产生最大功率的电压会随时间变化。这种AC/AC变换器不断测量电压源的线电压,然后通过计算产生IGBT和逆变器的触发信号。IGBT的触发信号与直通信号互
4、补导通和关断。通过实时控制直通信号的占空比来稳定输出电压。-2-图1三相电压型Z源AC/AC风力发电变换器电路3.工作原理传统的三相电压源逆变器有8个允许的开关状态:6个非零状态和当负载下面的或上面的三个器件短路时的2个零电压状态。然而,三相Z源逆变器有一个另外的零电压状态:当负载端被上面的和下面的器件短路时的直通零电压状态。Z源网络使直通零电压状态成为可能。这个直通零电压状态为逆变器提供了独特的升/降压特性。当逆变器处于直通零电压状态时,可等效为短路,如图2所示。而当处于6种非零电压状态的一种时,逆变器变成一个等效电流源,如图3所示
5、。当处于两种传统的零电压状态时,逆变器也可以用一个零值电流源(或开路)来代替。图2当逆变器处于直通零电压状态时的Z源逆变器的等效电路图3当逆变器处于8种非直通零电压状态的Z源逆变器的等效电路若电感1L、2L和电容器1C、2C分别具有相同的电感L和电容C,由对称和等效电路,//.paper.edu.cn-3-有CCCVVV==21,LLLVVV==21(1)假设在一个开关周期T中,逆变器工作于直通状态中的一种工作状态的时间为0T,从等效电路图2,有CLVV=,CdVV2=,0=iV(2)假设在一个开关周期T中,逆变器工作于非直通零电压状
6、态的时间为1T,从等效电路图3,有CLVVv??=0,0dVv=,0i2VVvVvCLC??=??=(3)式中,0V是直流电源电压,10TTT+=。在一个开关周期T中,电感两端的平均电压在稳态下为0,由式(2)、式(3)得0/)]([010=????+??==TVVTVTvVCCLL(4)或)2/()()/(/000110TTTTTTTVVC????=??=(5)同理,加在逆变桥的平均直流电压可以得到如下CCVVTTTTVVTTvV=????=????+??==0011010ii)]/([/)]2(0[(6)三相桥式不可控整流电路得到
7、的直流电在每个电源周期中脉动6次,所以得到的脉动直流电压的最小值为2/360sin0ababVVV??=°??=(7)三相电压型桥式逆变电路负载相电压基波有效值为π/2i1VVUN??=(8)由式(5)、式(6)、式(7)和式(8)得001226TTTTVVabUN??????=π(9)TVVVVTabUNabUN??????????????????=32232110ππ(10)4.仿真结果采用图1的电路进行仿真,得到仿真波形如图4所示。为了证明升压的同时如果输入电压升高或降低都可以实时调整0T,达到稳定输出电压的目的,电源相电压有效
8、值在0.15秒前设置为60伏,从0.15秒到0.25秒电压上升,从0.25秒到0.35秒相电压有效值不变。得到仿真波形如图4(a)所示。设置电源相电压有效值在0.15秒前为300伏,从0.15秒到0.25秒电压下降,从0
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